Qual é a diferença entre uma ponte e um switch?

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Não consigo encontrar nenhuma fonte autorizada que possa explicar concisamente a diferença entre uma ponte e um comutador. Até onde sei, a maioria dos dispositivos comumente chamados de "switches" se encaixam na descrição de "bridge", conforme definido pelo padrão IEEE 802.1D. Embora possa ser o caso de que um dispositivo pode ser tanto uma ponte e um interruptor (talvez "switch" é um subconjunto de "ponte"?), Só posso encontrar explicações "mão-ondulado" da diferença. As diferenças mais citadas que encontrei se resumem a um destes dois:

  1. Os switches têm muitas portas, as pontes têm apenas duas (ou algum outro número pequeno)
  2. Os comutadores executam o encaminhamento no hardware, enquanto as pontes o executam no software

Estou insatisfeito com essas respostas porque:

  1. Os padrões IEEE claramente não afirmam ou assumem que as pontes terão apenas duas portas. Se alguma coisa, a suposição é que haverá muito mais que duas portas. Portanto, essa explicação é simplesmente absurda. (Até a Cisco tenta passar isso como uma das diferenças).
  2. Os padrões do IEEE parecem definir "ponte" pelo que ele faz, não por como ele faz. Não há nada no padrão que eu possa dizer que diga que a ponte deve ou deve ser feita em software. Portanto, uma ponte que encaminha em hardware ainda seria uma ponte no que diz respeito ao padrão.

De fato, quando eu procurei no padrão IEEE 802.1D, não houve menção à palavra "switch". Então "ponte" parece ser o termo tecnicamente correto. No entanto, uma vez que o "switch" palavra parece ser mais comumente utilizado (por agora ) eu não posso ajudar, mas pergunto se não é algum fator diferenciador real. Ou este é apenas um caso de palavras diferentes sendo usadas para descrever a mesma coisa?

Referências a fontes seriam especialmente apreciadas.

EDIT: devo acrescentar que estou plenamente ciente do fato de que pontes não são a mesma coisa que repetidores.

Dan Moulding
fonte
@Rex: O que falta uma ponte pura, que um switch teria?
Dan Moulding
@Rex: Eu não acho que é esse o caso. Por exemplo, existem módulos para catalisadores Cisco interruptores que lhes permitem converter de Ethernet para frame relay e para trás. Essa função de conversão de protocolo seria mais apropriadamente denominada "gateway" do que "ponte", eu pensaria. Os módulos Cisco mencionados acima permitiriam que um switch Catalyst desempenhasse funções de gateway, mas ainda é um switch . Mas o que faz com que seja mais um interruptor do que uma ponte?
D Moulding
+1 para uma ótima pergunta em que nunca pensei duas vezes.
ITGuy24

Respostas:

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Os padrões IEEE claramente não afirmam ou assumem que as pontes terão apenas duas portas. Se alguma coisa, a suposição é que haverá muito mais que duas portas.

Você está certo. Na verdade, você pode ver uma ponte com três portas no padrão IEEE 802.1D. (Veja a Figura 7-1 - Uma rede de área local em ponte).

Ok, encontrei este artigo: "Os 10 produtos mais importantes da década" :

Ele lança alguma luz sobre a origem do termo "switch" e algumas citações rápidas do artigo esclarecem vários pontos importantes que causam confusão sem fim ...

Por que EtherSwitch e não EtherBridge? Duas razões: primeiro, fazer a ponte era uma palavra ruim no setor, uma a ser evitada por qualquer bom profissional de marketing. Segundo, o produto da Kalpana não atendia às especificações IEEE para uma ponte; portanto, em vez de lutar, a empresa mudou.

Mudar era apenas um nome sofisticado para ponte, e essa era uma tecnologia dos anos 80 - ou assim foi o pensamento.

Algumas anotações em seu lendário talão de cheques levaram a Cisco de mudar de lateral para mudar de atração principal, e uma das principais aquisições da empresa foi a Kalpana.

yanglei
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De fato. A seção RSTP é especificamente o que eu tinha em mente quando fiz essa reivindicação. Existem outros exemplos nessa seção também. Por exemplo, a figura 17-7 mostra duas pontes, cada uma com oito portas.
Dan Moulding
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Um switch ethernet é uma ponte ethernet multiportas. Uma ponte é um dispositivo que divide os domínios de colisão, mas não os domínios de difusão. Um switch é simplesmente uma ponte com muitas portas. Outros exemplos de pontes são pontos de acesso sem fio e hubs de velocidade dupla. Eu não acho que a implementação (armazenar e encaminhar x encaminhamento rápido, software x hardware, 2 portas x muitas portas etc.) faça a diferença em espécie, apenas uma diferença de grau (por exemplo, ponte mais rápida ou mais portas em uma ponte, etc.).

A Ethernet era originalmente um protocolo "todo mundo vê todo o tráfego" . Foi assim que o gerenciamento de tráfego aconteceu - se alguém estiver usando a rede, espere até que não estejam; se duas pessoas tentam usar a rede ao mesmo tempo, ambas esperam um tempo aleatório antes de tentar usar a rede novamente. Este era um "domínio de colisão" ou o que as pessoas chamam agora de "domínio de transmissão" porque tudo muda e não há mais colisões (dois iniciadores simultâneos de tráfego).

Uma ponte, nesse contexto, apenas encaminha o tráfego para as estações do outro lado da ponte, se souber que a estação está do outro lado da ponte. Se ele não viu o MAC de destino, ele o enviará pela ponte (inundação) ou, se for um broadcast / multicast, também o enviará pela ponte.

Na ethernet, é útil lembrar como a tecnologia foi inventada e implantada. Primeiro, veio a mídia compartilhada, como 10base5 e 10base2 , ambos cabos coaxiais que transportam fisicamente todo o tráfego para todas as estações como um sinal de RF. Como as torneiras de vampiro nas conexões 10base5 eram caras, as pessoas também usavam repetidores AUI que agiam como hubs, mas não eram. Nenhum desses equipamentos possuía memória alguma; o tráfego passou ou não (e, se não, o remetente deveria retransmitir).

Somente muito mais tarde as pessoas começaram a usar par trançado e a implantar hubs Ethernet 10baseT. Uma topologia comum era usar 10base5 como backbone de construção e 10baseT em alguns locais e conectar redes de backbone 10base5 diferentes entre si usando pontes ou repetidores, dependendo dos padrões de tráfego e orçamentos locais.

chris
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Melhor resposta. Eu puxei uma rede coaxial ampla do campus inteiro (elogie aqueles parafusos nos conectores BNC) 5 anos antes de começarmos a chamá-lo de 'par trançado', embora ainda não soubesse o quão crucial era realmente o escalonamento do espaçamento entre a torção de cada par. Eu ia responder até ver isso. Eu ainda tenho meu terminador de confiança na minha caixa de ferramentas :)
Tim Post
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Ainda me lembro da minha primeira aula de datacom que tentou explicar a Ethernet. "É como um corredor da escola, as pessoas continuam enfiando a cabeça para fora da porta dizendo 'vou falar agora' ... se ninguém no corredor disse 'cala a boca' ... você começa a conversar". É assim que as pessoas de 30 e 40 anos são classificadas como dinossauros.
Tim Post
Esta é uma ótima lição de história, mas não aborda muito a questão. Você diz que pontes não isolam domínios de transmissão. Isso implica que os switches fazem ? Até onde eu sei, eles não o fazem (somente roteadores ou gateways são comumente usados ​​para isso, AFAIK).
Dan Molding
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Você está procurando uma distinção sem diferença. A característica definidora de uma ponte é que isola os domínios de colisão, mas não os domínios de difusão. Isso também é o que um switch faz, mas em muitos segmentos de rede, em vez de apenas dois.
chris
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@ Ward: Não é apenas esta a única resposta correta, nem sequer está correta, realmente. Se você pensa que é, precisa reler a resposta aceita ou pesquise no google o que Radia Perlman (da fama das árvores de grande porte) tem a dizer sobre o tópico "ponte" versus "chave".
Dan Moulding
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Não vejo nenhuma razão específica para confusão aqui - os padrões se referem à ponte e definem como a ponte funciona, os switches geralmente são apenas pontes de várias portas rápidas - ambos são dispositivos L2 que estendem domínios de broadcast, mas limitam domínios de colisão. A Cisco tem um documento muito bom sobre as diferenças aqui .

Helvick
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Este é apenas o mesmo artigo ao qual vinculei a minha pergunta. A explicação da Cisco é claramente absurda, porque o 802.1D claramente não limita pontes a duas portas ou dois segmentos.
D Moulding
Além disso, sua resposta não aponta uma diferença real. Claramente, os padrões relevantes permitem pontes de diferentes velocidades. Sem mencionar que uma troca "rápida" hoje será lenta daqui a dez anos. Isso significa que ele se transformará em uma ponte? : P
Dan Mould
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Opa - meu mal. Ainda não vejo nenhum absurdo, mas se o seu ponto é que Switch é um termo indefinido, é justo o suficiente. "Switch", como termo, não possui uma definição formal de IEEE, é um termo comercial pouco definido usado pelos fabricantes para rotular pontes de várias portas rápidas (e roteadores ocasionalmente). O padrão não precisa se importar, pois define o comportamento da camada 2, mas os fornecedores o fazem.
Helvick 26/10/09
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Gosto dessa explicação ("mudança" é apenas um termo comercial, sem definição técnica universalmente acordada). Mas é de se perguntar por que os fornecedores (como a Cisco faz nesse artigo) tentam fazer uma diferença técnica quando não há nenhuma?
Dan Moulding
Estou começando a acreditar na origem do termo comercial / comercial sobre isso. Faz sentido que uma ponte seja chamada de ponte quando tiver apenas 2 portas. Porém, à medida que as pontes de múltiplas portas foram disponibilizadas, o termo ponte provavelmente parecia muito linear / unidirecional. Não conheço muitas pontes sobre a água que vão a qualquer lugar, exceto de um lado para o outro.
ITGuy24
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Para Ethernet, o termo "switch" é um termo de marketing usado para distinguir o hardware de um "hub". Um switch fornece largura de banda dedicada por porta, enquanto o hub compartilha largura de banda entre as portas. O termo "switch" também geralmente implica que o encaminhamento de endereços MAC conhecidos é feito no hardware.

A ponte é uma função que pode ser implementada por um comutador. Nos velhos tempos, costumava haver caixas centradas em software separadas chamadas "pontes", mas essa função foi adotada pelos switches da camada 2. De fato, com o 802.1q agora pode haver várias pontes em um único switch.

Há uma boa explicação de como os termos foram reunidos aqui:

http://en.wikipedia.org/wiki/Network_bridge#Bridge_versus_Layer_2_switch

hallidave
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O problema com esta explicação é que um "comutador" sem funcionalidade de ponte faria ... o quê? Nada de uso geral, até onde posso dizer, se não desempenhar a função de uma ponte. Portanto, essa noção de que os switches "adotaram" a funcionalidade anteriormente executada pelas pontes parece, no máximo, obscena. A coisa hardware vs software significa realmente que os switches são pontes rápidas. Seria uma distinção qualitativa, não técnica e subjetiva. Estou procurando algo concreto. Aliás, "ponte" também poderia distinguir de "hub".
Dan Moulding
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Por fim, arrastei minha cópia de "Interconnections, Second Edition" - um livro clássico sobre redes. No capítulo 5, Perlman aborda o tópico switch versus bridge em detalhes. Para citar: "Infelizmente, as pessoas cunharam a palavra switch, assumindo que estavam inventando um novo conceito, de alguma forma diferente de uma ponte ou um roteador ... Uma definição cínica (e não gramatical) que eu uso para o switch é 'um termo de marketing que significa rápido . '"
hallidave 26/10/09
Essa é uma ótima descoberta. A Sra. Perlman é definitivamente altamente considerada nessa área e se qualificaria como uma fonte autorizada, em meu livro. Obrigado por encontrar isso. Até agora, esta parece ser a melhor explicação. Mas vou esperar e ver se mais alguém pode encontrar respostas diferentes convincentes.
D Moulding
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"Ponte" tem uma definição clara dada pelos padrões, é mais um conceito do que um objeto, uma ponte é "algo que age de uma certa maneira" e o caminho é definido pelo padrão; não importa quantas portas ele tenha, se o fizer em hardware ou software, etc.

Na época, redes em que "um domínio de colisão por LAN" (pensado na Ethernet coaxial ou em uma rede de máquinas conectadas a um hub) alguma indústria colocou no mercado "um objeto que continha uma ponte com tantas portas quanto as número de interfaces físicas que possuía ", para uma analogia com a terminologia da telecomunicação em que isso se assemelhava muito ao comportamento de uma" central telefônica "e para distingui-la no mercado do hábito existente de" colocar uma ponte com duas / poucas portas entre dois / poucos hubs "(que era muito comum na época para dividir o domínio de colisão em partes) ... eles chamavam de" switch ".

Observe que o termo "switch" é comercial, não possui uma definição padrão ou formal. Observe também como hoje em dia em um mundo com marcação dot1q, agregações de portas, "switches da camada 3" (que nada mais são do que "roteadores com muitas interfaces na terminologia de marketing :)"), etc ... o que chamamos de "switch" pode na verdade, contém em termos formais de projeto de rede várias pontes, um ou mais roteadores, alguns hub, vários hosts e outras coisas; tudo empacotado em um dispositivo dedicado.

UMA.

Andrea
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Bridge significava historicamente um dispositivo que encaminhava pacotes entre dois tipos de mídia. Seu ponto de acesso sem fio típico com porta (s) Ethernet incorporada (s) seria o melhor exemplo disso. Tanto o lado sem fio quanto o com fio estariam no mesmo domínio de transmissão e colisão. Não há inspeção, filtragem etc., apenas o que aparece em uma porta vai para outras portas.

O switch é um monte de portas (geralmente) do mesmo tipo. No que diz respeito aos hubs, eu gosto do nome antigo de 'repetidores', pois eles repetem um pacote que chega em uma porta a todas as outras portas no hub. Não há mídia mudando aqui, apenas repetição simples. A única diferença entre switches e hubs é que os switches são mais inteligentes; eles 'aprendem' os endereços MAC que atendem a uma porta específica; portanto, quando um novo pacote chega para esse endereço MAC, o pacote é encaminhado para lá e somente para lá. Um switch enviaria o pacote às cegas para todas as outras portas do hub. Isso é benéfico para a segurança e o desempenho.

Depois, há 'switches da camada 3'. Até agora, pontes, hubs e comutadores regulares eram todos da camada 2, mas esses caras ainda são mais inteligentes. Eles realmente inspecionam os cabeçalhos IP (portanto, a Camada 3) e podem tomar decisões com base nas informações encontradas nos cabeçalhos IP. É assim que todo o roteamento, ACLs e alguma filtragem simples podem ser realizados no nível do comutador sem a necessidade de um firewall ou um roteador de filtragem de pacotes.

Então, como você pode ver, a teoria é uma coisa, e o que os produtos acabam fazendo pode ser bem diferente e dificultar o controle de todas as pequenas nuances.

Marcin
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Uma ponte real (não um repetidor) separa os segmentos físicos da rede um do outro, de modo que o domínio de colisão de cada segmento seja independente dos outros. Em um ponto de acesso sem fio, o domínio de colisão do segmento sem fio não é compartilhado com o lado com fio. Além disso, o uso mais comum de pontes é para conectar segmentos do mesmo tipo MAC (por exemplo, muitos segmentos Ethernet) para estender a rede além dos limites de comprimento de segmento e para introduzir coisas como RSTP e VLANs. O que você está descrevendo (no exemplo do seu AP) seria na verdade um repetidor (também conhecido como hub).
Dan Molding
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Historicamente, as pontes eram usadas para reduzir o tamanho do domínio de colisão criado pelos hubs, quando as pessoas ainda usavam hubs.

Os switches foram apenas o próximo passo que eliminou completamente o domínio de colisão.

As principais diferenças na minha opinião é que pontes não foram usadas para acesso direto ao cliente, uma ponte se conectaria aos hubs. Os hubs forneceram acesso direto ao cliente.

ITGuy24
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Resposta interessante. Parece que você está dizendo que um switch é uma ponte que permite apenas a conexão de uma estação a um segmento (eliminando, assim, colisões). Embora a definição técnica de ponte não especifique isso, pode muito bem ser que esse tenha sido um fator importante de distinção entre os primeiros "comutadores" e seus irmãos da ponte.
Dan Molding
Eu acho que meu ponto principal era que pontes eram usadas na camada de distribuição de uma rede e não na camada de acesso. Na época, a conectividade da camada de acesso era fornecida pelos hubs. Onde os interruptores abrangem as duas camadas.
ITGuy24
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Esta é a minha opinião. É não sobre o número de portas. É não sobre fazê-lo em hardware / software. É sobre qual camada está sendo manipulada e quais protocolos. Uma ponte geralmente trabalha em L2 e converte (pontes) entre protocolos diferentes. Um switch geralmente trabalha em L2 e move pacotes (switches) para redes do mesmo protocolo. Para mais informações, leia estes artigos.

sybreon
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O problema com essa noção é que as pontes Ethernet fazem ponte apenas com a Ethernet . Eles não convertem entre diferentes protocolos.
Dan Moulding